L’article presenta 4 circuits de banc de potència variats que utilitzen cèl·lules d’1,5 V i 3,7 V de cèl·lules d’ió Li que poden ser construïdes per qualsevol persona per a la seva funcionalitat personal de càrrega d’emergència. La idea va ser sol·licitada pel senyor Irfan
Què és un Power Bank
El banc d’energia és un paquet de bateries que s’utilitza per carregar un mòbil a l’exterior durant situacions d’emergència quan no hi ha una presa de corrent altern per carregar el mòbil.
Els mòduls de banc d’energia han guanyat una popularitat important avui en dia a causa de la seva portabilitat i capacitat de carregar qualsevol telèfon mòbil durant els viatges i durant els requisits d’emergència.
Es tracta bàsicament d’una caixa de bancs de bateries que l’usuari carrega inicialment completament a casa i que es transporta a l’exterior mentre viatja. Quan l'usuari detecta que la bateria del telèfon mòbil o del telèfon intel·ligent està baixant, connecta el banc d'alimentació al mòbil per a una ràpida recàrrega d'emergència del mòbil.
Com funciona un Power Bank
Ja n’he parlat circuit de paquets de carregadors d’emergència en aquest bloc, que utilitzava cèl·lules de Ni-Cd amb càrrec per a la funció prevista. Com que teníem cèl·lules Ni-Cd d’1,2 V en el disseny, podríem configurar-les al 4.8V exactament requerit incorporant 4 d’aquestes cèl·lules en sèrie, cosa que fa que el disseny sigui extremadament compacte i adequat per carregar de manera òptima tot tipus de telèfons mòbils convencionals.
Tanmateix, en la present sol·licitud, el banc de potència ha de ser construït amb cèl·lules de ions de Li de 3,7 V, el paràmetre de voltatge del qual és força inadequat per carregar un telèfon mòbil que també utilitzi un paràmetre de bateria idèntic.
El problema rau en el fet que quan es connecten dues bateries o cèl·lules idèntiques, aquests dispositius comencen a intercanviar la seva potència de manera que finalment s’aconsegueix una condició d’equilibri en què tant les cèl·lules com les bateries són capaces d’aconseguir quantitats iguals de càrrega o nivells de potència.
Per tant, en el nostre cas, suposem que si el banc d’energia que utilitza una cèl·lula de 3,7 V es carrega completament a uns 4,2 V i s’aplica a un telèfon mòbil amb un nivell de cèl·lula drenat, per exemple, 3,3 V, llavors les dues contraparts intentarien intercanviar energia i assolir un nivell igual a (3,3 + 4,2) / 2 = 3,75V.
Però 3,75 V no es pot considerar el nivell de càrrega total del telèfon mòbil, que realment s’ha de carregar a 4,2 V per obtenir una resposta òptima.
Fent un circuit de banc de potència de 3,7 V
La imatge següent mostra l'estructura bàsica d'un disseny de banc de potència:
Diagrama de blocs
Com es pot veure al disseny anterior, un circuit de carregador carrega una cèl·lula de 3,7 V, un cop finalitzada la càrrega, l’usuari porta la caixa de les cèl·lules de 3,7 V mentre viatja i, cada vegada que la bateria del mòbil de l’usuari baixa, simplement ho connecta. Paquet de cèl·lules de 3,7 V amb el mòbil per completar-lo ràpidament.
Com es va comentar al paràgraf anterior, per tal de permetre que el banc d’energia de 3,7 V pugui proporcionar els 4,2 V necessaris a una velocitat constant fins que el mòbil estigui completament carregat a aquest nivell, es fa imprescindible un circuit intensificat.
1) Circuit IC 555 Boost Power Bank
2) Utilitzant un circuit de lladres de Joule
Si creieu que el circuit de carregador de banc d’alimentació basat en l’IC 555 anterior sembla incòmode i excessiu, probablement podríeu provar un Concepte de lladre Joule per aconseguir els mateixos resultats, com es mostra a continuació:
Utilitzant cèl·lules de ions de Li de 3,7 V
Aquí podeu provar 470 ohm, resistència d’1 watt per a R1 i transistor 2N2222 per a T1.
1N5408 per a D1 i un 1000uF / 25V per a C2.
Utilitzeu 0,0047uF / 100V per a C1
El LED no és necessari, els punts LED es podrien utilitzar com a terminal de sortida per carregar el telèfon intel·ligent
La bobina es realitza sobre un nucli de ferrita Torroidal T18, amb voltes de 20:10 per a la primària i la secundària, mitjançant filferro aïllat de PVC flexible multistarnd (7/36). Això es pot implementar si l'entrada és en paral·lel d'un paquet de 5 cèl·lules AAA d'1,5 V.
Si seleccioneu la cèl·lula Li-Ion a la font d’entrada, és possible que s’hagi de canviar la proporció a 20:10 girs, sent 20 al costat base de la bobina.
El transistor pot necessitar un dissipador de calor adequat per dissipar-se de manera òptima.
Utilitzant 1,5V Li-Ion Cell
La llista de peces serà la mateixa que es va esmentar al paràgraf anterior, excepte l’inductor, que ara tindrà una relació de volta de 20:20 mitjançant un cable de 27SWG o qualsevol altre cable d’imant de mida adequada
3) Ús del seguidor de l’emissor TIP122
La imatge següent mostra el disseny complet d’un banc d’alimentació per a telèfons intel·ligents amb carregador mitjançant circuit de lladres Joule:
Aquí el TIP122 juntament amb el seu zener base es converteixen en un escenari regulador de voltatge i s’utilitzen com a carregador de bateria estabilitzat per a la bateria connectada. El valor Zx determina el voltatge de càrrega i s’ha de seleccionar el valor de manera que sempre sigui un to inferior al valor real de càrrega total de la bateria.
Per exemple, si s'utilitza una bateria de Li-Ion, podeu seleccionar Zx com a 5,8 V per evitar que la bateria es sobrecarregui. A partir d’aquest 5,8V, el LED caurà al voltant d’1,2V i el TIP122 caurà al voltant de 0,6V, cosa que permetrà en última instància que la cèl·lula de 3,7V aconsegueixi uns 4V, la qual cosa és aproximadament suficient.
Per a 1,5 V AAA (5 en paral·lel), el zener es podria substituir per un únic díode 1N4007 amb el càtode cap a terra.
El LED s’inclou per indicar aproximadament l’estat de càrrega completa de la cel·la connectada. Quan el LED s’encengui amb força, és possible que la cel·la estigui completament carregada.
L'entrada de CC del circuit de carregador anterior es pot adquirir des del carregador de CA / CC del mòbil normal.
Tot i que el disseny anterior és eficient i es recomana per obtenir una resposta òptima, la idea pot no ser fàcil de construir i optimitzar per a un nouvingut. Per tant, per als usuaris que puguin estar bé amb un disseny de tecnologia lleugerament baix, però una alternativa de bricolatge molt més senzilla que el concepte de convertidor d’impulsió, poden estar interessats en les configuracions següents:
Els tres dissenys senzills de circuits de banc de potència que es mostren a continuació fan servir un nombre mínim de components i poden ser creats per qualsevol aficionat nou en qüestió de segons
Tot i que els dissenys semblen molt senzills, requereix l’ús de dos Cèl·lules de 3,7V en sèrie per a les operacions proposades del banc d'energia.
4) Ús de dues cèl·lules de ions de Li sense circuit complex
El primer circuit anterior fa ús d’una configuració de transistor de col·lector comú per carregar el dispositiu de mòbil previst; la configuració 1K inicialment s’ajusta per permetre una precisió de 4,3V a través de l’emissor del transistor.
El segon disseny anterior utilitza a Circuit regulador de tensió 7805 per implementar la funció de càrrega del banc d'energia
L'últim diagrama aquí representa un disseny de carregador utilitzant un limitador de corrent LM317 . Aquesta idea sembla molt impressionant que les dues anteriors, ja que s’encarrega del control de tensió i el control de corrent junts, garantint una càrrega de prefecte del mòbil.
En els quatre circuits anteriors del carregador de telèfon mòbil del banc de potència, la càrrega de les dues cel·les de 3,7 V es pot fer amb la mateixa xarxa TIP122 que es discuteix per al primer disseny del carregador boost. El zener de 5V s’ha de canviar per un díode zener de 9V i l’entrada de càrrega s’ha obtingut de qualsevol estàndard Adaptador SMPS de 12V / 1amp.
Anterior: DRL il·luminadors i intermitents amb una sola làmpada comuna Següent: Circuit del generador de melodies Arduino
